[发明专利]一种格构式预应力混凝土风力发电塔

权利要求书

1.一种格构式预应力混凝土风力发电塔，其特征在于：包括重力式基础、格构式混凝土塔、转换段和钢塔，所述重力式基础、格构式混凝土塔与转换段通过钢绞线预紧，所述钢塔与转换段通过预埋在转换段中的体内螺栓连接；所述重力式基础为钢筋混凝土结构，由混凝土桩、基础底板、墩台和肋梁组成，所述基础底板由多个混凝土桩进行支撑，通过混凝土桩提高地基承载力，所述墩台沿基础底板的周向均布在基础底板上，并与格构式混凝土塔对接，且通过在基础底板上布置肋梁来提高基础底板的抗弯与抗剪能力；所述墩台在重力式基础施工前预制成型，表面预留出搭接钢筋，在所述基础底板的钢笼绑扎时再移动到基础底板的钢笼上进行绑扎，与基础底板浇注成整体；所述格构式混凝土塔由若干根混凝土管与钢管横撑组合的格构单元上下叠加而成，每个格构单元的相邻两根混凝土管由钢管横撑通过螺栓连接固定，且上、下格构单元之间是采用定位销进行对接定位，上格构单元的混凝土管插入下格构单元的混凝土管顶部预留的灌桨连接腔中，且上、下格构单元对接的混凝土管同轴，并在对接面涂抹一层高强混凝土桨，及将由上格构单元的混凝土管底部与下格构单元的灌桨连接腔形成的空间注满高强混凝土桨，所有格构单元与转换段吊装完毕后再从转换段穿入钢绞线，在重力式基础的墩台的钢绞线张拉工作室进行张拉预紧；所述转换段由混凝土过渡段、上锚板、体内螺栓、体内锚板、体内螺母组成；所述混凝土过渡段的下部是厚圆台，上部是带颈圆环，所述厚圆台圆周方向均布多个T形孔道，与格构单元中的混凝土管内孔同轴贯通，所述上锚板沉入T形孔道头部中并与孔道轴线垂直，所述体内锚板为环形薄钢板，预埋在厚圆台底部，其下表面焊接体内螺母，所述体内螺栓从带颈圆环孔道穿过体内锚板，拧入体内螺母，整个体内螺栓与混凝土孔道无粘接，体内螺栓上端与钢塔的下法兰通过螺栓连接，使用螺栓拉伸器进体内螺栓张拉预紧。

2.根据权利要求1所述的一种格构式预应力混凝土风力发电塔，其特征在于：所述墩台包括圆柱形墩柱、抗拔法兰、基础锚板、定位销和人行梯子；所述圆柱形墩柱外径不变，内部壁厚变化形成4个内腔，从墩台上部往下，分别为灌浆连接腔、行人通道、预应力承台盘腔、钢绞线张拉工作室；所述圆柱形墩柱的侧壁贯穿有一个与行人通道相通的门孔；所述抗拔法兰安装在圆柱形墩柱的底部，且该圆柱形墩柱内设有竖直向下的人行梯子；所述灌桨连接腔底部水平，与格构式混凝土塔的混凝土管对接，在混凝土管的外圆柱表面灌桨，主要作用是提高格构式混凝土塔的抗扭可靠性；所述灌桨连接腔底部设有定位销孔，格构式混凝土塔吊装时在两个圆柱形墩柱上插入定位销即可定位格构式混凝土塔；所述基础锚板为钢法兰盘，预埋在预应力承台盘腔下部，所述钢绞线穿过预应力承台盘腔和基础锚板的相应孔道，在钢绞线张拉工作室进行预紧张拉。

3.根据权利要求1所述的一种格构式预应力混凝土风力发电塔，其特征在于：所述钢管横撑包括无缝钢管、内法兰、调平法兰、重型弹簧垫圈、平垫圈和长螺栓；所述无缝钢管两端零部件结构完全一样，其两端各焊接一个内法兰，所述内法兰的螺栓孔位置有同轴沉头圆孔，圆孔深度大于重型弹簧垫圈厚度，所述调平法兰带有圆环脖颈，所述长螺栓从无缝钢管内部穿出，依次穿过平垫圈、内法兰、重型弹簧垫圈和调平法兰，其中，所述重型弹簧垫圈沉入内法兰的同轴沉头圆孔中，所述调平法兰的一侧面与内法兰的侧面相接触，同时该调平法兰的圆环脖颈插入内法兰的同轴沉头圆孔内侧面与重型弹簧垫圈外侧面之间，所述调平法兰另一侧面与混凝土管的法兰圆台贴合，所述调平法兰、重型弹簧垫圈与内法兰连接结构能够消除混凝土管的法兰圆台平面度与垂直度的形位公差带来的装配误差，使格构单元装配简单易行。

4.根据权利要求1所述的一种格构式预应力混凝土风力发电塔，其特征在于：所述混凝土管包括预制混凝土柱、钢法兰盘、行人平台、铝合金梯子、电缆夹具，其中，所述行人平台、铝合金梯子和电缆夹具设置在预制混凝土柱的中空腔内，并与内埋在预制混凝土柱中的接头通过螺栓紧固，所述钢法兰盘有多个安装在预制混凝土柱的侧壁上。